Магнитный держатель Советский патент 1981 года по МПК B23Q3/15 

1

Изобретение относится к технологии машиностроения и строительства и предназначено для быстрогчэ и надежного крепления переносных технологических средств, таких как фрезерные и шли})овальные машинки, переносные пневматические ножовки и другие инструменты, к ферромагнитным поверхностям.

Поскольку установка магнитного держателя на корпусе машинки увеличивает ее вес, к держателю предъявляются высокие требования в отношении его качества, габаритов и веса.

Известен ряд силовых магнитных уст ройств, представляющих србой элементарную магнитную систему, образованную постоянным магнитом и прилегающими к полюсам магнита деталями корпуса. При этом постоянный магнит либо его часть вьшолнены в виде подвижного блока, при перемещении которого происходит замыкание магнитного потока внутри устройства, чем обеспечивается его выключение.

Однако при использовании недорогих и доступных магнитных материалов типа ферритов устройства характеризуются недостаточной эффективностью и сгашпсом: высокими весогабаритными показателями. Объясняется это неоптимальной кои| нгурацией магнитной системы в этих устройствах.

Известно также устройство, в котором корпус состоит из двух половин, разделенных между собой немагнитной про кладкой. Магнит, в свою очередь, состоит из аву одинаковых частей, причем одна из частей установлена внутри корпуса неподвижно, так что полюса этой части магнита соприкасаются с половинками корпуса непосредственно, т.е. без зазора. Вторая часть магнита вместе с прилегакицими к ее полюсам магннтопроводящими усеченными сегментами образует поворотный магнитный блок, расположенный в корпусе внутри специальной расточки. В рабочем положении устройства обе половины постоянного магнита создают суммарный магнитный поток, проходящий через ферромагнитную поверхность, обеспечивая необходимые прижатия устройства к ферромагнитной поверхности. При повороте магни ного блока на угол 90 оба магнита оказываются обращенными друг к другу разноименными полюсами, так что магни ты, будучи равными по площади сечения, нейтрализуют друг другй, в результате чего магнитный поток в рабочий зазор не попадает. Таким образом, происходит выключение магнитной системы. Чтобы угол поворота магнитного блока при выключении не превышал 90, секторы магнитного блока в данном устройстве усечены так, что длина цилиндрической поверхности их не превышает четверть окружности расточки l. Недостатком данного устройства является необходимость при выключений поворачивать большую долю (половину) постоянного ; магнита. Таким образом, в этом устройстве половина магнитного потока, создаваемого постоянными магнитами, вынуждена преодолевать большой воздушный зазор, существующий мевду магнитным поворотным блоком И поверхностью расточки в корпусе и необходимый для того, чтобы обеспечить возможность легкого вращения маг нитного поворотного блока при выключе НИИ магнитной системы. Вследствие это го существенно снижается эффективность данного устройства. С другой стороны, большая доля постоянного магнита, заключенного внутри поворотного блока, приводит.к бесполезному увеличению объема пр)испособления в связи с необходимостью вписать поворотный магнитный блок в габариты магнитной системы. Вследствие этого весогабаритны показатели рассматриваемой магнитной системы по сравнению с элементарной магнитной систолой (с таким же объеMOM постоянного магнита), в которой выключатель отсутствует, увеличены на 70%. Цель изобретения - уменьшение весо габаритных показателей магнитного дер жателя для крепления средств малой механизации при одновременном повыше нии его эффективности. Указанная цепь достигается тем, чт в магнитном держателе, вьшолненном в виде корпуса из магнитомягкого материала, состоящего из двух половин, меж которыми заключен неподвижный посто янный магнит, снабженного цилиндрнче ОЙ расточкой, внутри которой размещен поворотный блок, содержащий постоянный агнит и прилегающие к его полюсам магнитопроводы, при неизменной суммарной площади обоих магнитов площадь Магнита поворотного блока по сравнению с площадью неподвижного магнита уменьшена в отношении ai-K2|/2. -площадь неподвижного магнита; -площадь магнита поворотного блока; - суммарный размер магнитов в поперечном сечении с устройства;; 1).д - толщина магнита поворотного блока. Магнитопроводы поворотного магнитного блока вьшолнены в виде полных цилиндрическихх сегментов. При такой конструкции магнитного держателя большая часть постоянного магнита (примфно 2/3) соприкасается с корпусом непосредственно, т.е. без зазора, и только 1/3 постоянного магнита помацена внутри цилиндрической расточки и поток этой части постоянного магнита вынужден преодолевать воздушный зазор между магнитным -блоком и расточкой, что обеспечивает . -более высокую эффективность держателя. Предлагаемое устройство по сравнению с известными техническими решениями значительно меньше по объ&лу и по весу. Уменьщение размеров магнита поворотного блока, т.е. увеличение S/i/Sj. при 82. const, влечет за собой уменьшение диаметра поворотного блока и соответственно габарита всего устройства. Соотношение является оптимальным. При этом отношении размеры устройства такие же, как если бы держатель не имел выключателя. Вследствие этого достигается уменьшение веса на 40%. Эффект уменьшения весога аритных показателей имеет место не только при оптимальном соотношении в/)/Qj, но и при других значениях отношения S-j/Si, лежащих в интервале от до оптимального, т.е. до 5 / 5 - 5-Э -cj лишь разницей, что при оптимальном значении отношения эффект уменьшения веса устройства - максимальный. Поэтому соотношение площадей магнитов определяется неравенством - -6 - Предлагаемая форма магнитопров-одов поворотного блока в ввде полных цилиндрических сегментов необходима, чтобы обеспечить эффективное выключе ние (шунтирование) магнитного потока при указанном соотношении площадей магнитов. На фиг. I показано предлагаемое устройство, рабочее положение; на фиг. 2 - то же, выключенное положение на фиг. 3 - магнитная система с оптимальным отношением , но с магнито проводами поворотного блока, выполнен ными в виде усеченных сегментов, гд магнитный поток не шунтируется и его часть при включении продолжает проходить через ферромагнитную поверхность. Корпус устройства состоит из половинок I и 2, выполненных из магнитомягкого материала. Между половинкам заключена диамагнитная обойма 3, внутри которой помещен неподвижный по стоянный магнит 4. В нижней части кор пуса (ближе к ферромагнитной поверхности 5) выполнена цилиндрическая рас точка, в которой .помещен поворотный магнитный блок. Поворотный блок состо из магнита 6 и магнитопроводов 7 и 8 представляющих собой полные цилиндрические сегменты из магнитомягкого ма териала. Постоянные магниты намагниче ны вдоль толщины и имеют хороший кон такт с прилегающими к ним деталями. В положении поворотного , изображенном на фиг. 1, магнитный поток, со даваолый обоими магнитами, замьжаетс через ферромагнитную поверхность 5, обеспечивая таким .образом усилие прихвата. При этом основная часть магнитного потока попадает в рабочий зазор держателя с минимальными потерями, так как не встречает на своем пути зазоров. 56 Выключение (фиг. 2) обеспечивается при шунтировании магнитного по;гока магнитопроводами 7 и 8 поворотного магнитного блока. Если отношение- -Sp больше по сравнению с оптимальным, то вследствие уменьшения dt уменьшается диаметр поворотного блока, что приводит к уменьшению сечения щунтирующих сегментов по сравнению с их оптимальным сечением, и, таким образом, к недостаточному шунтированию магнитного потока при выключении. В результате качество устройства снижается, а габариты остаются прежними. При уменьшении - - относительно оптимальbl Q ного значения габарит В увепичивается поскольку в него вписывается диаметр магнитного блока q, который теперь больше оптимального. Качество магнитной системы в магнитном отношении не снижается, но габариты и вес устройства возрастают, при этом они все же меньше, чем при . Формула изобретения Магнитный держатель для крепления к ферромагнитным поверхностям, вьтолненный в виде корпуса из магнитомягкого материала, состоящего из двух половин, между которыми заключен неподвижный постоянный магнит, снабженного цилиндрической расточкой, внутри которой размещен поворютный блок, с постоянным магнитом и прилегающими к его полюсам магнитопроводами, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и повышения эффективности, отношение площади неподвиядаого магнита к площади магнита поворотного блока удовлетворяетнеравенству S,А i . f 2.Н- де5 - площадь неподвижного маг5„ - площадь магнита поворотго блока; d.toin- сумма магнитов в поперечном сечении устройства;Ь - тощина магнита поворотного Источники информация, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР 243383, кл, В 23 Q 3/15, 1968.

(PUi.f

(Риг. L